一种可降解的软包装纸塑复合袋及其生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及塑料软包装的技术领域，特别是涉及一种可降解的软包装纸塑复合袋及其生产工艺，该软包装纸塑复合袋可以提高包装阻隔性能，减少非降解成分添加量，可以在规定时间内降解的可降解的软包装纸塑复合袋，并且该软包装纸塑复合袋的生产设备简单，降低制模成本，工艺简单可控，提高包装阻隔行，并且可以快速工业化生产；该软包装纸塑复合袋包括降解膜和纸膜，所述降解膜表面涂覆PVA涂布液，并且PVA涂布液位于降解膜和纸膜之间，涂布后的降解膜和纸膜经过复合熟化后分切、制袋得到具有高阻隔性的全生物降解包装袋，其生产工艺包括S1、可降解材料改性造粒；S2、制备降解膜；S3、PVA涂布；S4、纸膜印刷；S5、复合；S6、制袋。S6、制袋。

【技术实现步骤摘要】
一种可降解的软包装纸塑复合袋及其生产工艺


[0001]本专利技术涉及塑料软包装的
，特别是涉及一种可降解的软包装纸塑复合袋及其生产工艺。

技术介绍

[0002]生物降解塑料是指一类由自然界存在的微生物如细菌、霉菌(真菌)和藻类的作用而引起降解的塑料。理想的生物降解塑料是一种具有优良的使用性能、废弃后可被环境微生物完全分解、最终被无机化而成为自然界中碳素循环的一个组成部分的高分子材料。
[0003]现有全生物降解膜袋多采用纸、PBAT、PLA、PBS等材料通过多种组合，并经过印刷、复合、制袋制成。因为以上材料均为低阻隔性材料，虽然可以全生物降解，但阻湿性、阻氧性和保香性均无法满足高品质产品要求，从而导致包装的产品容易发生变质的情况。
[0004]若采用高阻隔材料与可降解材料通过多层共挤设备制成高阻隔膜，因高阻隔材料多为EVOH、PA、PVDC等材料，需达到一定厚度(≥3μm)才可有足够的阻隔性，且以上材料与PVAT、PLA、PBS相容性不好，加工时需要加入连接树脂(≥4μm)，势必造成多层共挤薄膜里面非降解成分较高，因此无法满足规定时间内在堆肥条件下的生物降解率。
[0005]若将PVDC、EVOH做成薄膜后与以上材料复合可与以上情况类似。采用纯铝、氧化铝、氧化硅蒸镀时镀层太薄造成局部不均匀，且以上刚性材料在包装弯折后会出现龟裂情况，从而造成包装阻隔性能降低。
[0006]以上多种方案存在设备造价高，制膜成本高，工艺复杂不好控制、阻隔性不稳定等因素，无法满足快速工业化生产高阻隔包装的要求。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术问题，本专利技术的一个目的在于提供一种可以提高包装阻隔性能，减少非降解成分添加量，可以在规定时间内降解的可降解的软包装纸塑复合袋；
[0008]本专利技术的另一个目的在于提供一种设备简单，降低制模成本，工艺简单可控，提高包装阻隔性，并且可以快速工业化生产的可降解的软包装纸塑复合袋生产工艺。
[0009]本专利技术的一种可降解的软包装纸塑复合袋，包括降解膜和纸膜，所述降解膜表面涂覆PVA涂布液，并且PVA涂布液位于降解膜和纸膜之间，涂布后的降解膜和纸膜经过复合熟化后分切、制袋得到具有高阻隔性的全生物降解包装膜和包装袋。
[0010]具体的，所述降解膜由降解膜外层、降解膜中层和降解膜内层组成；
[0011]其中，降解膜外层包括99％的改性树脂和1％的助剂；
[0012]降解膜中层包括40～70％的改性树脂、0～20％的无机矿物和30～40％的生物降解材料PBAT；
[0013]降解膜内层包括99％的改性树脂和1％的助剂。
[0014]助剂为PPA加工助剂、开口剂和爽滑剂中的一种或多种的混合物，无机矿物为碳酸钙等无机矿物。
[0015]具体的，所述改性树脂的制备原料包括以下重量份数的原料：30～40份生物基材料PLA、50～60份生物降解材料PBAT、2～5份填料和2～5份偶联剂。
[0016]具体的，所述填料为纳米无机物，所述偶联剂为乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和钛酸酯偶联剂中的一种或多种。
[0017]具体的，所述PVA在降解膜表面的涂布干量为0.8～1.2g/m2。
[0018]具体的，所述涂布后的降解膜与纸层复合的方式为淋膜复合、干法复合或无溶剂复合。
[0019]本专利技术的一种可降解的软包装纸塑复合袋的生产工艺，包括以下步骤：
[0020]S1、可降解材料改性造粒：
[0021]将生物基材料PLA、生物降解材料PBAT、填料和偶联剂按比例混合，搅拌均匀后加入至双螺杆挤出造粒机经过2次及以上造粒后得到改性树脂；
[0022]S2、制备降解膜：
[0023]降解膜分为降解膜外层、降解膜中层和降解膜内层，将降解膜外层、降解膜中层和降解膜内层的原料分别加入至三个不同的原料仓中，经过挤出机挤出后，通过吹塑工艺将三层原料进行共挤复合生产，得到降解膜；
[0024]S3、PVA涂布：
[0025]将添加有纳米无机物改性的PVA涂布液倒入至恒温胶槽内，并将降解膜安装至干式复合机放料位置，通过复合机将PVA涂布液均匀的涂布至降解膜表面，并在烘箱的作用下使其中的溶剂完全挥发，使降解膜表面的涂布干量为0.8～1.2g/m2；
[0026]S4、纸膜印刷：
[0027]根据不同的包装产品的需求，通过凹版印刷机在纸膜表面印刷环保油墨，并在烘箱的作用下使其中的溶剂完全挥发；
[0028]S5、复合：
[0029]将涂布PVA后的降解膜和印刷后的纸膜通过复合胶水在干式复合机的作用下进行复合，复合后的胶水干量在3.0～4.5g/m2，并将其放入至恒温固化室中存放24～30h后放置在晾置区冷却；
[0030]S6、制袋：
[0031]根据包装产品需要的袋型和要求将晾置至室温的半成品膜安置到对应的制袋机上，安装烫刀，将半成品膜生产得到纸塑复合袋。
[0032]具体的，所述S3中PVA涂布时，烘箱温度调整为40～60℃，用于干燥PVA涂布液中的溶剂。
[0033]具体的，所述S4中纸膜印刷时，环保油墨包括环保水性油墨和环保溶剂油墨，环保水墨烘箱温度调整为70～120℃，环保溶剂墨烘箱温度调整为50～80℃，用于烘干环保油墨中的水分或溶剂，印刷速度为120～200米/分钟。
[0034]具体的，所述S5中根据需求需要配备烘箱，该烘箱的工作温度为50～80℃，复合速度为80～150米/分钟，使复合胶水中的溶剂完全挥发，并且恒温固化室的温度为45～50℃。
[0035]与现有技术相比本专利技术的有益效果为：
[0036]采用本专利技术的生产工艺以及原材料制备出的可降解的软包装纸塑复合袋，其可以根据不同的使用要求制备成三边封、四边封、自立袋、自立拉链袋(需用到可降解拉链)等袋
型；
[0037]并且本专利技术的软包装纸塑复合袋，其氧气透过量≤5cm3/
㎡
·
24h
·
0.1MPa，水蒸气透过量≤6g/
㎡
·
24h，同时具有良好的保香性能，可以应用于固体、粉末等食品、化工产品等产品的包装；
[0038]在制备过程中，通过吹塑工艺将三层原料进行共挤复合生产，制得具有较好的挺度、低熔点、表面湿润张力和满足软包装质量需求的降解膜；
[0039]改性树脂中添加了纳米无机物，可以使薄膜耐温能力提高20℃以上，并且摩擦系数控制在0.4以内，能使PLA与PBAT互熔加工，物理性能均衡，可以达到常规包装材料的物理性能和实用性，具有良好的热封稳定性，采用简单的吹膜设备制膜，制膜时薄膜厚度均匀，采用改进的PVA涂布液用干式复合机将PVA涂布在膜上，可以利用现有低端生产设备无需采购高端制膜设备，材料易加工，废品率低，并且添加了大量的无机物，使生产成本降低；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可降解的软包装纸塑复合袋，其特征在于，包括降解膜和纸膜，所述降解膜表面涂覆PVA涂布液，并且PVA涂布液位于降解膜和纸膜之间，涂布后的降解膜和纸膜经过复合熟化后分切、制袋得到具有高阻隔性的全生物降解包装袋。2.如权利要求1所述的一种可降解的软包装纸塑复合袋，其特征在于，所述降解膜由降解膜外层、降解膜中层和降解膜内层组成；其中，降解膜外层包括99％的改性树脂和1％的助剂；降解膜中层包括40～70％的改性树脂、0～20％的无机矿物和30～40％的生物降解材料PBAT；降解膜内层包括99％的改性树脂和1％的助剂。3.如权利要求2所述的一种可降解的软包装纸塑复合袋，其特征在于，所述改性树脂的制备原料包括以下重量份数的原料：30～40份生物基材料PLA、50～60份生物降解材料PBAT、2～5份填料和2～5份偶联剂。4.如权利要求3所述的一种可降解的软包装纸塑复合袋，其特征在于，所述填料为纳米无机物，所述偶联剂为乙烯基三(β
‑
甲氧基乙氧基)硅烷、γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷和钛酸酯偶联剂中的一种或多种。5.如权利要求1所述的一种可降解的软包装纸塑复合袋，其特征在于，所述PVA在降解膜表面的涂布干量为0.8～1.2g/m2。6.如权利要求1所述的一种可降解的软包装纸塑复合袋，其特征在于，所述涂布后的降解膜与纸层复合的方式为淋膜复合、干法复合或无溶剂复合。7.生产如权利要求1
‑
6任意一项所述的一种可降解的软包装纸塑复合袋的工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：S1、可降解材料改性造粒：将生物基材料PLA、生物降解材料PBAT、填料和偶联剂按比例混合，搅拌均匀后加入至双螺杆挤出造粒机经过2次及以上造粒后得到改性树脂；S2、制备降解膜：降解膜分为降解...

【专利技术属性】
技术研发人员：于生哲，王灿军，
申请(专利权)人：河北上东包装科技有限公司，
类型：发明
国别省市：